محاكاة بطاقة المضيف

محاكاة البطاقة المضيفة ( HCE ) هي بنية برمجية توفر تمثيلاً افتراضياً دقيقاً لمختلف بطاقات الهوية الإلكترونية (الوصول، والنقل، والخدمات المصرفية) باستخدام البرمجيات فقط. قبل بنية HCE، كانت معاملات الاتصال قريب المدى (NFC) تُجرى بشكل أساسي باستخدام عناصر أمان قائمة على الأجهزة . ^{[ 1 ]}

تُمكّن تقنية HCE تطبيقات الجوال العاملة على أنظمة التشغيل المدعومة من تقديم حلول بطاقات الدفع وبطاقات الوصول بشكل مستقل عن الأطراف الخارجية، وذلك باستخدام عمليات التشفير التي تُستخدم عادةً في عناصر الأمان المادية، دون الحاجة إلى عنصر أمان مادي. تُتيح هذه التقنية للتجار تقديم حلول بطاقات الدفع بسهولة أكبر من خلال حلول الدفع اللاتلامسية المغلقة عبر الجوال ، وتوفر توزيعًا فوريًا لبطاقات الدفع، كما تُسهّل عملية النشر دون الحاجة إلى تعديلات على برمجيات أجهزة الدفع.

صاغ دوغ ييغر وتيد فيفيلسكي، مؤسسا شركة SimplyTapp، مصطلح "محاكاة البطاقة المضيفة" (HCE) عام 2012، لوصف إمكانية فتح قناة اتصال بين جهاز دفع لا تلامسي وعنصر آمن مُستضاف عن بُعد يحتوي على بيانات بطاقة الدفع، وذلك للدفع عند نقطة البيع. ^{[ 2 ]} وقد طبّقا هذه التقنية الجديدة على نظام أندرويد . في ذلك الوقت، كانت لدى شركة RIM وظيفة مماثلة تُسمى "محاكاة الهدف الافتراضي"، وكان من المفترض أن تكون متاحة على جهاز BlackBerry Bold 9900 بنظام التشغيل BB7 . قبل ظهور HCE، كانت محاكاة البطاقة موجودة في الأجهزة فقط: حيث كان بالإمكان نسخ البطاقة باستخدام عنصر آمن متعدد الأغراض ، موجود داخل الهاتف الذكي. ^{[ 1 ]}

من خلال تضمين تقنية HCE في نظام أندرويد، أمِلت جوجل في تسريع اعتماد مدفوعات أندرويد وزيادة استخدام محفظة جوجل من قِبَل مُشغّلي شبكات الهاتف المحمول. في ذلك الوقت، بلغت حصة أندرويد في سوق أنظمة تشغيل الهواتف المحمولة 80%. ^{[ 3 ]} ومع ذلك، حتى مع تضمين تقنية HCE في أندرويد  4.4، كانت البنوك لا تزال بحاجة إلى دعم شبكات البطاقات الرئيسية لهذه التقنية. بعد أربعة أشهر، في المؤتمر العالمي للجوال 2014، أعلنت فيزا وماستركارد عن نيتهما دعم تقنية HCE. ^{[ 4 ] [ 5 ]} في 18 ديسمبر 2014، أي بعد أقل من عشرة أشهر من إعلان فيزا وماستركارد دعمهما لتقنية HCE، أصبح بنك رويال الكندي (RBC) أول مؤسسة مالية في أمريكا الشمالية تُطلق تطبيقًا تجاريًا للمدفوعات عبر الهاتف المحمول باستخدام تقنية HCE. ^{[ 6 ]}

يدعم نظام HCE الجديد المدفوعات وبرامج الولاء والوصول بالبطاقات وتصاريح النقل.

قبل ظهور تقنية HCE، كان اعتماد تقنية NFC في أنظمة الدفع منخفضًا، وذلك بسبب نقص البنية التحتية (الأجهزة الطرفية)، وبسبب ارتفاع التكلفة الرأسمالية لنشر العناصر الآمنة، وبسبب الحاجة إلى علاقات شراكة معقدة.

من خلال دعم تقنية HCE في نظام Android  4.4، مكّنت جوجل الشركات من تبني تقنية NFC بتكلفة منخفضة نسبيًا.

تُمكّن محاكاة بطاقة المضيف من نقل معلومات الاتصال قريب المدى (NFC) بين طرفية مُهيأة لتبادل معلومات راديو NFC مع بطاقة NFC، وتطبيق على جهاز محمول مُهيأ للعمل أو محاكاة الاستجابات الوظيفية لبطاقة NFC. تتطلب محاكاة بطاقة المضيف توجيه بروتوكول NFC إلى نظام التشغيل الرئيسي للجهاز المحمول بدلاً من توجيهه إلى شريحة عنصر أمان (SE) محلية مُهيأة للاستجابة كبطاقة فقط، دون أي وظائف أخرى. ^{[ 7 ]}

منذ إصدار نظام أندرويد 4.4، قامت جوجل بتطبيق تقنية محاكاة البطاقة المضيفة (HCE) ضمن نظام التشغيل أندرويد. ^{[ 1 ]} وقد وفرت جوجل دعمًا لمنصة المعاملات الآمنة القائمة على تقنية الاتصال قريب المدى (NFC) من خلال محاكاة البطاقة المضيفة (HCE)، وذلك لأغراض الدفع، وبرامج الولاء، والوصول إلى البطاقات، وتذاكر المواصلات، وغيرها من الخدمات المخصصة. ^{[ 7 ]} بفضل تقنية HCE، يمكن لأي تطبيق على جهاز يعمل بنظام أندرويد 4.4 محاكاة بطاقة ذكية بتقنية NFC، مما يتيح للمستخدمين بدء المعاملات باستخدام التطبيق الذي يختارونه بمجرد النقر. كما يمكن للتطبيقات استخدام وضع القراءة الجديد للعمل كقارئات لبطاقات HCE وغيرها من المعاملات القائمة على تقنية NFC.

كان أول هاتف محمول معروف يدعم تقنية HCE خارج نطاق نظام أندرويد هو هاتف بلاك بيري بولد 9900، الذي طُرح لأول مرة في تايلاند، مع نظام التشغيل بلاك بيري 7. ^{[ 8 ]}

كان نظام التشغيل CyanogenMod ثاني نظام تشغيل معروف للأجهزة المحمولة يدعم تقنية HCE ^{[ 8 ]،} وذلك بفضل تعديل حزمة NXP NFC المعروفة باسم libnfc-nxp، ومدير خدمة NFC، وواجهات برمجة تطبيقات نظام التشغيل بواسطة دوغ ييغر. تم تكييف واجهات برمجة تطبيقات نظام التشغيل لتشمل نوعين جديدين من العلامات، هما ISO_PCDA وISO_PCDB، وهما معياران معروفان أيضًا للطرفيات أو PCD. هذا يعني أنه يمكنك "قراءة" العلامة بنفس طريقة قراءة الطرفية.

أعلنت مايكروسوفت عن دعم جديد لمدفوعات HCE NFC في نظام التشغيل ويندوز 10. سيتيح ذلك تحسين عمليات تكامل المدفوعات، كما سيمكن من التعايش بين HCE والعناصر الآمنة القائمة على UICC في نظامي التشغيل ويندوز  10 وويندوز 10 موبايل . ^{[ 9 ]}

تُستخدم تقنية HCE لتمكين المعاملات بين الأجهزة المحمولة وأجهزة أخرى لاكتساب بيانات الاعتماد. قد تشمل هذه الأجهزة أجهزة محمولة أخرى، ومحطات نقاط البيع اللاتلامسية، وبوابات الدخول في وسائل النقل العام، أو مجموعة متنوعة من لوحات اللمس للتحكم في الوصول. على سبيل المثال، يمكن لمطوري تطبيقات أندرويد الاستفادة من تقنية HCE لإنشاء تجارب دفع مخصصة، مثل استخدامها لتمكين تطبيق جوال كبطاقة نقل عام. ^{[ 10 ]}